KONSEP PROBABILITAS & DISTRIBUSI PROBABILITAS 5 Pengendalian Kualitas
Debrina Puspita Andriani
Teknik Industri Universitas Brawijaya e-‐Mail :
[email protected] Blog : hBp://debrina.lecture.ub.ac.id/
ì
2
Outline
ì
Kualitas www.debrina.lecture.ub.ac.id
05/11/14
3
Definisi Statistik & Statistika StaFsFk ì metodologi yang digunakan
untuk mengumpulkan, mengorganisir, menganalisis, menginterpretasikan dan mempresentasikan data
www.debrina.lecture.ub.ac.id
StaFsFka ì Ilmu mengumpulkan,
mengolah, meringkas, menyajikan, menginterpretasikan, dan menganalisis data guna mendukung pengambilan keputusan
05/11/14
4
Fungsi Statistik Bank Data
Alat Quality Control
• Menyediakan data untuk diolah dan diinterpretasikan agar dapat dipakai untuk menerangkan keadaan yang perlu diketahui
• Sebagai alat standardisasi dan alat pengawasan
Alat Analisis
Pemecahan Masalah & Pembuatan Keputusan
• Sebagai metode penganalisisan data
www.debrina.lecture.ub.ac.id
• Sebagai dasar penetapan kebijakan & langkah lebih lanjut untuk mempertahankan, mengembangkan perusahaan dalam memperoleh keutungan 05/11/14
5
Populasi vs. Sampel POPULASI Sebuah kumpulan dari semua kemungkinan orang-‐orang, benda-‐benda dan ukuran lain dari objek yang menjadi perhaFan.
SAMPEL Suatu bagian dari populasi tertentu yang menjadi perhaFan.
Mahasiswa teknik industri UB www.debrina.lecture.ub.ac.id
Masing-‐masing10 orang mahasiswa TI UB angkatan 2010,2011,2012, 2013 05/11/14
6
EKSPERIMEN suatu percobaan yang dapat diulang-‐ulang dengan kondisi yang sama CONTOH : ì Eksperimen : proses produksi di suatu mesin
Hasilnya : produk cacat atau baik ì Eksperimen : melempar dadu 1 kali
Hasilnya : tampak angka 1 atau 2 atau 3 atau 4 atau 5 atau 6 www.debrina.lecture.ub.ac.id
05/11/14
7
RUANG SAMPEL (S) Himpunan semua hasil (outcome) yang mungkin dalam suatu eksperimen CONTOH : ì Ruang sampel proses produksi di suatu mesin
S = { produk cacat, produk baik } n(S) = 2 ì Ruang sampel pelemparan dadu 1 kali
S = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
www.debrina.lecture.ub.ac.id
n(S) = 6 05/11/14
8
PERISTIWA (EVENT) Himpunan bagian dari ruang sampel CONTOH : ì Eksperimen : melempar dadu 1 kali PerisFwa A : Hasil pelemparan dadu berupa angka genap = { 2, 4, 6} n(A) = 3 ì Eksperimen : pelemparan sebuah mata uang 2 kali Hasil : sisi yang tampak atas (M=muka, B=belakang) Ruang sampel S = { MM, MB, BM, BB } n (S) = 4 PerisFwa : A = paling sedikit ada satu M = { MM, MB, BM} n(A)=3 B = kedua hasil lemparan sama = { MM, BB } n(B)=2
www.debrina.lecture.ub.ac.id
05/11/14
9
PROBABILITAS ì suatu ukuran yang menjelaskan tentang seberapa sering
perisFwa itu akan terjadi. Semakin besar nilai probabilitas menyatakan bahwa perisFwa itu akan sering terjadi
ì Bila A adalah suatu perisFwa maka probabilitas
terjadinya perisFwa A didefinisikan :
www.debrina.lecture.ub.ac.id
05/11/14
10
SIFAT PROBABILITAS 1. 0 ≤ P(A) ≤ 1 à karena 0 ≤ n(A) ≤ n(S) perisFwa yang terjadi Fdak mungkin lebih besar dari n(S) kemungkinan mulai n(A)=0 sampai n(A) =n(S) 2. P (Ø) = 0 (Fdak mungkin terjadi) P (S) = 1 (pasF terjadi) www.debrina.lecture.ub.ac.id
05/11/14
11
SIFAT PROBABILITAS 3. Bila perisFwa A dan B saling berserikat
S
A
B
4. Bila perisFwa A dan B saling asing / Fdak berserikat
S A
www.debrina.lecture.ub.ac.id
B
05/11/14
12
SIFAT PROBABILITAS 5.
6.
Non A
S
Karena Max = 1
Probabilitas B di A dan probabilitas B di non A
A A
www.debrina.lecture.ub.ac.id
B
05/11/14
13
CONTOH Pelemparan sebuah dadu 1. A=FFk genap yang tampak ={2, 4, 6}
n(A)= 3 à
2. B= FFk ganjil yang tampak ={1, 3, 5}
n(B)= 3 à
3. A dan B saling asing à
sehingga
www.debrina.lecture.ub.ac.id
05/11/14
14
Probabilitas Bersyarat ? www.debrina.lecture.ub.ac.id
ì 05/11/14
15
ì Permutasi r unsur dari n unsur yang tersedia (ditulis Prn atau nPr) ì banyak cara menyusun r unsur yang berbeda diambil dari sekumpulan n unsur yang tersedia.
ì Permutasi Sebagian
Permutasi Penyusunan obyek dalam suatu urutan yang teratur/urutan tertentu. AB ≠ BA
www.debrina.lecture.ub.ac.id
n! nPr = ( n − r )! 05/11/14
16
ì Kombinasi r unsur dari n unsur yang tersedia (ditulis Crn atau nCr) adalah banyak cara mengelompokan r unsur yang diambil dari sekumpulan n unsur yang tersedia. ì Kombinasi Fdak menghiraukan urutan
Kombinasi Penyusunan obyek tanpa memperhaFkan suatu urutan yang teratur/urutan tertentu. AB = BA
www.debrina.lecture.ub.ac.id
ì Kombinasi Sebagian
n! nCr = (n − r )!r! 05/11/14
17
DISITRIBUSI PROBABILITAS DISKRIT ì Untuk data atribut à karakterisFk yang diukur hanya membicarakan nilai-‐nilai tertentu (0,1,2,3) ì Misalnya: distribusi probabilitas binomial dan hipergeometrik
DISTRIBUSI PROBABILITAS Adalah sebuah susunan distribusi yang mempermudah mengetahui probabilitas sebuah perisFwa / merupakan hasil dari seFap peluang perisFwa. www.debrina.lecture.ub.ac.id
DISTRIBUSI PROBABILITAS KONTINU ì Untuk data variabel à karakterisFk yang diukur adalah berbagai nilai (ketepatan pengukuran proses) ì distribusi probabilitas normal dan eksponensial
05/11/14
18
1. DISTRIBUSI BINOMIAL ì
ì
ì
Suatu usaha bernoulli dapat menghasilkan: •
kesuksesan dengan probabilitas p
•
kegagalan dengan probabilitas q = 1 – p
maka distribusi probabilitas perubah acak binomial X yaitu banyaknya kesuksesan dalam n-‐usaha bebas adalah
Dinamakan distribusi binomial dengan parameter:
Dimana: p = P sukses q = P (gagal) = 1-‐p k = 0, 1, 2, 3,...,n n = banyaknya trial
www.debrina.lecture.ub.ac.id
05/11/14
19
Contoh Peluang cacat dan baik dari hasil produksi suatu perusahaan yang hampir bangkrut adalah 50%. Apabila perusahaan itu memproduksi 3 barang, berapakah probabilitas yang diperoleh, jika satu barang cacat?
Solusi : ì Dengan distribusi binomial x = 2 à 1 barang cacat, yang Fdak cacat
(x) = 2
www.debrina.lecture.ub.ac.id
05/11/14
20
2. DISTRIBUSI HIPERGEOMETRIK Misal dalam suatu populasi terdiri N dengan : ì
a elemen dengan sifat tertentu (kejadian sukses)
ì
(N-‐a) elemen Fdak mempunyai sifat tertentu (kejadian Fdak sukses)
ì
Bila dari populasi diambil sampel random berukuran n dengan tanpa pengembalian maka : Dimana: X= 0,1,2,3,...,a bila a
n
ì
Dinamakan distribusi hipergeometrik dengan parameter:
www.debrina.lecture.ub.ac.id
05/11/14
21
Contoh
Solusi :
Sebuah toko menjual obral 15 radio, bila diantara 15 radio tersebut sebetulnya terdapat 5 radio yang rusak dan seorang pembeli melakukan tes dengan cara mengambil sampel 3 buah radio yang dipilih secara random.
N = 15 a = 5, N-‐a = 10 n = 3 X = { 0, 1, 2, 3}
Tuliskan distribusi probabilitas untuk x bila x adalah banyaknya radio rusak dalam sampel!
5 rusak (a)
15 radio 10 tdk rusak (N-‐a) Diambil 3 radio sekaligus www.debrina.lecture.ub.ac.id
à Distribusi probabilitas dari x
x
0
1
2
3
P(x)
0,264
0,494
0,220
0,022 05/11/14
22
3. DISTRIBUSI NORMAL P(x ≤ µ) = 0,5 P(x ≥ µ) = 0,5 Luas kurva normal :
0,5
0,5
µ
Luas kurva normal antara x = a & x = b = probabilitas x terletak antara a dan b a www.debrina.lecture.ub.ac.id
µ
b
x 05/11/14
23
3. DISTRIBUSI NORMAL Transformasi dari Nilai X Ke Z x
z
14/07/2014
Di mana nilai Z:
www.debrina.lecture.ub.ac.id
05/11/14
24
3. DISTRIBUSI NORMAL
Z > 0 jika x > µ Z < 0 jika x < µ Simetri : P(0 ≤ Z ≤ b) = P(-b ≤ Z ≤ 0)
www.debrina.lecture.ub.ac.id
05/11/14
25
Contoh Diketahui Fnggi badan karyawan di perusahaan A mengikuF distribusi Normal dengan rata-‐rata µ =160 cm dan standar deviasi σ = 6 cm 1. Berapa % karyawan perusahaan A yang Fngginya antara 151 dan 172 cm? 2. Berapa % karyawan perusahaan A yang Fngginya lebih dari 172 cm? Solusi : X = Fnggi karyawan perusahaan A 1.
151 ≤ X ≤ 172 à
2.
X > 172
à X~N (µ =160 cm , σ = 6 cm)
à
www.debrina.lecture.ub.ac.id
05/11/14
26
4. DISTRIBUSI EKSPONENSIAL
𝝺 adalah parameter yang berupa bilangan riil dengan 𝝺 >0 Dinamakan distribusi eksponensial dengan parameter:
www.debrina.lecture.ub.ac.id
05/11/14
27
Contoh Daya tahan lampu yang dihasilkan oleh suatu pabrik berdistribusi eksponensial dengan rata-‐rata 3000 jam. a. Berapa probabilitas bahwa sebuah lampu yang diambil secara acak akan rusak/maF sebelum dipakai sampai 3000 jam b. Berapa probabilitas bahwa sebuah lampu yang diambil secara acak akan mempunyai daya tahan lebih dari 3000 jam? www.debrina.lecture.ub.ac.id
Solusi : x = daya tahan lampu (dalam jam) X ~ Eksponensial dengan rata-‐rata 3000 jam à
05/11/14